专利名称：经纬交叠无织造复合材料的加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及经纬交叠无织造复合材料，尤其是一种经纬交叠无织造复合材料 的加工设备
背景技术：
现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料对现代科学技术的发展，有着十分 重要的作用，其中连续性纤维增强热塑性树脂复合材料具有优异的机械性能如高拉伸强 度、弯曲强度/模量、高低温冲击强度等，并具有相对较低的密度和可回收利用等特点，因 此近年来得到了巨大的发展。公开号为CN101474868A的专利公开了一种连续性增强热塑性树脂复合材料及制 备设备，然而该材料具有一定的局限性1、按照CN101474868A专利工艺生产出的单向片 材，其玻纤含量很难达到55 %，而0-90 °双向设备生产的产品，玻纤含量可达到75 %，甚至 超过；2、纤维在热塑性树脂中浸渍不完全的问题，其后果会直接影响到产品及成品制品的 物理性能和机械性能，CN101474868A的专利关键部分为将纤维通过正在挤出熔融状态的热 塑性树脂的双模头，走“S”型工艺浸渍纤维，其只能靠绷紧的纤维与模头口一股喷出熔融树 脂的压力或紧贴着模口进行浸渍，其产品不能确保每束纤维都被浸渍。
实用新型内容本实用新型公开了一种经纬交叠无织造复合材料的加工设备，使得生产出来的复 合材料具有较高的物理和机械性能。本实用新型所采用的技术方案是一种经纬交叠无织造复合材料的加工设备，该 设备包括依次顺序连接的纱架、牵引布丝装置、张力调节装置、送线装置、喷胶装置、浸渍装 置、烘干装置、消静电装置以及收卷装置，纱架上的丝线原材料通过牵引布丝装置和张力调 节装置形成薄片状基材，薄片状基材通过送线装置送入喷胶装置进行喷胶并制成基材片， 然后进入浸渍装置，浸渍后的基材进入烘干装置干燥，然后消除静电进入收卷装置收卷成 品，所述的送线装置包括经线送线台和纬线送线台，所述的喷胶装置上设置有机械手、喷粉 加热机、压平和切断装置。所述的纱架包括送经纱架和送纬纱架，送经纱架上设置有基材丝锭160组，每组 丝锭上均安装有涨力恒定装置、力矩传感仪和力矩自动调节机构，送纬纱架上设置有66组 丝锭，该丝锭上同样安装有涨力恒定装置、力矩传感仪和力矩自动调节机构。进一步地，为了保证在大面积布丝时做到丝于丝之间无缝隙、无叠丝，确保制品涨 力一致，所述的牵引布丝装置设置有浮动涨力自动调节机构和同向但不同速的差动力机组 机构。所述的送线装置和浸渍装置之间设置有一组对合压力辊装置，压力辊表面均喷涂 有防止粘辊的特富龙材料。所述的浸渍装置主体为三辊浸渍机，其涂层辊与伺服电机相连可调节旋转速度，并且所述的浸渍装置还安装有两个熔槽和一个循环液罐。为防止出现玻纤片材密度不够，在整体片材进行浸渍时，片材中单丝可能形成位 移游丝，进一步地所述的浸渍装置和烘干装置之间设置有同步上下对压装置。为了消除片材中应力，进一步地所述的烘干装置设置有4组S形走向的烘干加热棍。为了实现自动收卷，进一步地所述的收卷装置设置有两组气动张力辊，并配有光 电计数器。为了保证经纬送线的效果，进一步地所述的纬线送线台上设置有左右定位纠偏
直ο 本实用新型的有益效果是，本实用新型采用0-90°双向设备生产出的产品能在一 定程度上解决纤维在热塑性树脂中的浸渍不透的问题，确保纤维在浸渍槽充分浸渍，因而 产品拉伸强度，弯曲强度等一些物理性能及机械性能都会大大提高。特别是0-90°双向产 品在横、纵两向拥有同样的物理性能和机械性能，可以满足各种高性能要求的产品。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的俯视结构示意图；图2是本实用新型的侧视结构示意图；图中1、纱架，1-1、送经纱架，1-2、送纬纱架，2、牵引布丝装置，3、张力调节装置， 4、送线装置，4-1、经线送线台，4-2、纬线送线台，5、浸渍装置，5-1、浸渍辊，6、烘干装置， 6-1、烘干加热辊，7、收卷装置，8、喷胶装置，8-1、机械手，9、压平和切断装置，10、对合压力 辊，11、对压装置，12、定位纠偏装置。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如
图1-2所示，本机组配有送经纱架1-1 一组，纱架上设置有160组丝锭，每组丝 锭上均安装有3Kg涨力恒定装置，并配置有力矩传感器和力矩自动调整机构，根据所需涨 力大小可自动调整，做到160组沙团有完全一致的送丝涨力，为后道工序创造良好的工艺 条件，另外本机组配有送纬纱架1-2 —组，纱架上安装有丝锭66组，送纬纱架1-2的机械配 置和传感系统均与送丝纱架1-1 一样。如
图1-2所示，经纬纤维进入牵引布丝装置2，等距进入扣门，实现纤维等分，随即 进入浮动涨力自动调节装置3，160根经向纤维与66根纬向纤维的张力一致，然后纤维进入 牵引机构，使纤维初步整齐地排列，表面平整。以送经系统的送丝牵引机构为例，其将集束 纤维展开，由原来的3mm初步展开为5mm，随即进入同向但不同速的差动机械传动机构，依 靠差动速比原理和几何鼓形辊传动工作原理，再次把纤维由5mm展开到8mm左右，纤维束厚 度展开后，由原来的厚度1 1. 5mm展开为0. 12 0. 18mm，确保纤维有0. 12 0. 18mm厚 度，每组集束纤维由3mm展开到8mm左右，均布成1. 25 1. 28m有效幅度，实现纤维之间的 无缝隙布丝。以160锭经丝束为基数，通过牵引，展开，布丝等各项动作，随幅宽的增减，基 材所需厚度可随时调整，丝锭的数量可根据上述幅宽及厚度的要求最后确定。送纬系统的 送丝牵引机构的基本工作原理和机械配置，与送经牵引机构相同，差别为，两者的有效宽度不同，送纬机组由原来送经机组的160个纱锭改为66个纱锭，纬宽的有效幅宽为0. 65米。 根据不同速度的机械工作原理，以及为实现集束特种纤维的展开而装备的几何鼓形辊机械 运转原理，自行设计创新了纤维均勻展开全新装置，方能在大面积布丝时做到丝于丝之间 无缝隙、无叠丝，才能确保制品的涨力一致，达到所需的物理指标。因此，同向但不同速的差 动力机构是一个非常重要的机构。如
图1-2所示，牵引机组将上述0. 12 0. 18mm已形成薄型片状特种基材传送进 入高压喷热塑性树脂区域。将加热的热塑性树脂高压喷布在基材表面，形成薄薄一层厚度 为0. 03 0. 05mm的热塑性树脂层，通过下部红外线加热热塑性树脂表面温度约在180°C 220°C左右，在喷布后5秒之内，树脂层表面不得结晶，否则将对经纬复合浸渍深度的牢固 程度产生不佳的影响。在喷塑区0. 6米长的范围内，装有红外线加热系统，确保玻纤表面在 3到5秒之内加热到180°C 220°C，方可提高树脂与玻纤的浸润性，从而增加了复合材料的 粘结强度。这时玻纤片状基材送经速度为0. 6米/秒，每次送经长度为0. 6米，机台电机处 于“启动_停止”间歇式工作状态，以确保纬丝和经丝复合所需要的时间差。因而，牵引机 台上所用的四台电机均为伺伏电机，来保证机台“启动_停止”的正常运转。 如
图1-2所示，送经机组工作步骤牵引机组以每分6米的送丝速度令经丝通过喷 胶区，经喷胶工序后，初步形成片材预浸体，随即进入间隙。
权利要求一种经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于该设备包括依次顺序连接的纱架、牵引布丝装置、张力调节装置、送线装置、喷胶装置、浸渍装置、烘干装置、消静电装置以及收卷装置，所述的送线装置包括经线送线台和纬线送线台，所述的喷胶装置上设置有机械手、喷粉加热机、压平和切断装置。
2.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 纱架包括送经纱架和送纬纱架，送经纱架上设置有基材丝锭160组，每组丝锭上均安装有 涨力恒定装置、力矩传感仪和力矩自动调节机构，送纬纱架上设置有66组丝锭，该丝锭上 同样安装有涨力恒定装置、力矩传感仪和力矩自动调节机构。
3.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 牵引布丝装置设置有浮动涨力自动调节机构和同向但不同速的差动力机组机构。
4.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 送线装置和浸渍装置之间设置有一组对合压力辊装置，压力辊表面均喷涂有防止粘辊的特 富龙材料。
5.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 浸渍装置主体为三辊浸渍机，其涂层辊与伺服电机相连可调节旋转速度，并且所述的浸渍 装置还安装有两个熔槽和一个循环液罐。
6.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 浸渍装置和烘干装置之间设置有同步上下对压装置。
7.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 烘干装置设置有4组S形走向的烘干加热辊。
8.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 收卷装置设置有两组气动张力辊，并配有光电计数器。
9.根据权利要求1所述的经纬交叠无织造复合材料的加工设备，其特征在于所述的 纬线送线台上设置有左右定位纠偏装置。
专利摘要本实用新型涉及经纬交叠无织造复合材料，尤其是一种经纬交叠无织造复合材料的加工设备，包括依次顺序连接的纱架、牵引布丝装置、张力调节装置、送线装置、喷胶装置、浸渍装置、烘干装置、消静电装置以及收卷装置。本实用新型采用0-90°双向设备生产出的产品能在一定程度上解决纤维在热塑性树脂中的浸渍不透的问题，确保纤维在浸渍槽充分浸渍，因而产品拉伸强度，弯曲强度等一些物理性能及机械性能都会大大提高，特别是0-90°双向产品在横、纵两向拥有同样的物理性能和机械性能，可以满足各种高性能要求的产品。
文档编号D06N7/06GK201762597SQ20102016115
公开日2011年3月16日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者李锦春, 石明东, 章兴中, 陈庆贵 申请人:江苏安格特新材料科技有限公司;常州阻燃材料工程技术研究中心有限公司